2. Presion. 261x2n

ASIGNATURA:

FISICA.

GUÍA N°: 2

ESTUDIANTE: ________________________________________________________GRADO: 11° DOCENTE:

ANDRES MAURICIO GRISALES AGUIRRE.

1. MECANICA DE FLUIDOS. a. Presión.  INDICADOR DE GESTION. Establece la relación entre la fuerza aplicada sobre un cuerpo y el efecto de su deformación.  MOTIVACION “Puesto que esto es el mejor (o peor) de todos los mundos posibles, las leyes de la física se pueden describir por principios variados.” Gottfried Wilhelm Leibniz  INDAGACION PRESABERES -

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¿Cuál es la razón para que los objetos punzantes como alfileres, puntillas, clavos, entre otros, tengan forma de punta? Los objetos afilados fabricados para cortar como cuchillos, navajas, tijeras, etc, se caracterizan porque entre más filo tienen son más eficientes ¿Cómo explicarías este hecho? Los guayos especiales para el juego de futbol tienen tacos que permiten una mayor estabilidad del jugador. Explicar físicamente este hecho.

 REFERENTE TEORICO FUERZA APLICADA SOBRE UNA SUPERFICIE Cuando se ejerce una fuerza sobre un cuerpo deformable, los efectos que provoca dependen no sólo de su intensidad, sino también de cómo esté repartida sobre la superficie del cuerpo. Así, un golpe de martillo sobre un clavo bien afilado hace que penetre más en la pared de lo que lo haría otro clavo sin punta que recibiera el mismo impacto. La presión representa la intensidad de la fuerza que se ejerce sobre cada unidad de área de la superficie considerada. Cuanto mayor sea la fuerza que actúa sobre una superficie dada, mayor será la presión, y cuanto menor sea la superficie para una fuerza dada, mayor será entonces la presión resultante. Matemáticamente, la presión está dada por la siguiente ecuación:

En donde A representa el área sobre la que se aplica una fuerza perpendicular F. Unidades de presión. En el sistema internacional se tiene:

En el sistema C.G.S. se observa que:

La presión también puede ser causada por la fuerza de gravedad, por ejemplo cuando un objeto reposa sobre el piso, la presión será el peso del objeto, dividido sobre el área de o,

P

W . A

Para un objeto que reposa sobre una superficie, la fuerza que presiona la superficie es el peso del objeto, pero en diferentes orientaciones, podría tener una diferente área de o con la superficie y por lo tanto ejercería una presión diferente. Ejemplo Calcula la presión que ejerce un ladrillo de 4 Kg y cuyos lados miden 30 cm, 15 cm y 6 cm, en los siguientes casos: a. Cuando está apoyado por su cara de mayor área. b. Cuando está apoyado por su cara de menor área. Dar los resultados en N/cm2 y en Pa. Solución. Los datos del problema son:

F  W  m  g  4kg  10 m

 40 N . s2 A1  30cm  15cm  0,3m  0,15m  0,045m 2 A2  15cm  6cm  0,15m  0,06m  0,09m 2

a. La presión sobre el área mayor es:

P

F 40 N   0,088 N cm2 2 A1 450cm

P

F 40 N   888,88Pa A1 0,045m 2

b. La presión sobre el área menor es:

P

F 40 N   0,44 N cm2 2 A2 90cm

P

F 40 N   444,4 Pa A2 0,09m 2

 TRABAJO INDIVIDUAL

Taller 2: Presión en los solidos. A. Resolver los siguientes ejercicios: 1. Cuando a un cuerpo sólido se le aplica una fuerza de 50,000 N, experimenta una presión de 5N/cm2. Calcular el área en m2 sobre la cual se aplica dicha fuerza. 2. ¿Qué masa tiene un cuerpo que ejerce una presión de 400 Pa sobre una superficie de 7.35 m2? 3. Calculen la presión que ejerce sobre el piso una mujer de 60 Kg en los siguientes casos: a. Cuando está de pie en zapatos planos que abarcan un área de 400 cm2. b. Cuando está de pie en zapatillas donde el área de apoyo es de100 cm2. c. Al sentarse, en el que por un instante todo su peso se apoya en las puntillas de las zapatillas cuya área es de 2 cm2. 4. ¿Cuál será la presión que ejercerá una vaca sobre el suelo si la superficie de cada una de sus patas es aproximadamente de 50 cm2 y su masa es de 600 kg? 5. Las cuatro llantas de un automóvil se inflan a una presión de 2 x 105 Pa. Cada llanta tiene un área de 0.024 m2 en o con el piso. Determina la masa del automóvil. 6. Un chico de 65 kg de masa usa unos zapatos que tienen una superficie de 250 cm2 cada uno. Una chica de 50 kg los usa de una superficie de 175 cm2. ¿Cuál de los dos hace más presión sobre el suelo? El que hace más presión pretende disminuirla y para eso se pone de puntillas. Razona si hace bien o mal. 7. ¿Qué presión se ejerce sobre cada una de las cuatro patas de una mesa si su masa es de 20 kg y tiene encima 10 kg de cosas? (Dato: la superficie de apoyo de cada pata es de 20 cm2). 8. Un cubo de metal de 20 metros de arista y densidad 8000 Kg/m 3, ¿qué presión ejerce sobre una de sus caras? 9. Las dimensiones de un ladrillo son 15x10x3 cm y su densidad 2040 Kg/m3. Halla la presión ejercida por cada cara. 10. Un hombre de peso 700 N está de pie sobre una superficie cuadrada de 2 metros de lado. Si se carga al hombro un saco de 50kg, ¿cuánto debe medir la superficie de apoyo para que la presión sea la misma? 11. La presión atmosférica a nivel del mar es aproximadamente de 1  10 Pa . ¿Cuál es la fuerza ejercida sobre la superficie de un escritorio de 152 cm de largo y 76 cm de ancho? 5

12. La huella que deja una llanta de un auto sobre el piso es un rectángulo de 12 cm x 18 cm. Si la masa del auto es de 925 kg, ¿Qué presión se ejerce sobre el piso?  TRABAJO EN GRUPO

1. Hacer grupos de tres estudiantes y discutir con sus compañeros las respuestas dadas al trabajo individual. 2. Realizar en grupos de tres estudiantes la siguiente actividad:

LABORATORIO PRÁCTICO ¿Cómo saber la presión que ejerce su pie? a. Calcule su peso en Newton. b. Párese sobre una hoja de papel y solicite un compañero que dibuje la silueta de su pie sobre la hoja. c. Dibuje un rectángulo que tenga aproximadamente un área igual al área de la silueta del pie. d. Calcule el área en m2 y utilice la definición de presión para hallar su presión sobre el piso.  ACTIVIDAD EXTRACLASE

1. Consultar algunas presiones características en la vida cotidiana por ejemplo la presión que se siente en el lugar mas profundo del océano, la presión que ejerce el aire en la llanta de un automóvil, la presión normal de la sangre y todas las que pueda encontrar. 2. Responder las siguientes preguntas: a. ¿Qué diferencia hay entre fuerza y presión? b. ¿Por qué la cera de una vela podría considerarse como un solido? ¿Cómo un liquido viscoso? 3. Reflexionar sobre las siguientes preguntas: a. ¿Por qué si un submarino se sumerge demasiado puede destruirse? b. Si todos los cuerpos caen a la Tierra, ¿Por qué todos los globos llenos de aire se elevan? c. El acero se hunde en el agua, entonces ¿Por qué flotan los barcos sabiendo que están hechos de acero?